GUIDE E HOW-TO

Cos'è e come funziona una fabbrica digitale (smart factory)

L’Industria 4.0 non è solo una rivoluzione tecnologica, ma anche una trasformazione culturale. Grazie all’IoT e alla Big data analytics, le organizzazioni possono iniettare intelligenza nei processi, incrementando le performance, generando risparmi e migliorando la qualità del lavoro

14 Giu 2022

Domenico Aliperto

L’abuso dell’espressione smart factory associata al concetto di fabbrica digitale ha creato, soprattutto negli anni passati, qualche distorsione nell’immaginario collettivo, rischiando di alterare specialmente la percezione e le aspettative della PMI, spina dorsale del settore manifatturiero italiano e per questo candidato numero uno all’adozione delle soluzioni Industry 4.0: l’idea di un totale, repentino stravolgimento delle attività dei collaboratori, della gestione dei processi e dell’operatività degli impianti ha in più di un caso frenato la spinta agli investimenti in innovazione, essenziali per abbracciare i nuovi modelli produttivi.

Ma le cose, per fortuna, stanno cambiando. Il piano nazionale Industria 4.0 prima e le risorse messe a disposizione del PNRR poi stanno in qualche modo aiutando molti operatori a superare la ritrosia nell’intraprendere questo percorso, stimolando il rinnovamento di sistemi spesso obsoleti o comunque inadeguati alle esigenze delle moderne supply chain, sempre più integrate proprio sul piano digitale.

Ma c’è ancora bisogno di fare tanta cultura rispetto ai vantaggi apportati da quella che, oltre a rappresentare una disruption tecnologica, per molte imprese si configura come una trasformazione graduale e modulare dell’approccio al business.

Una definizione di fabbrica digitale

Ecco perché è fondamentale chiarire cosa si intende oggi quando si parla di fabbrica digitale. Si tratta di un’impresa manifatturiera che utilizza in modo integrato analisi dei dati, dispositivi connessi e sistemi di robotic process automation per migliorare la visibilità sulle risorse e sui processi aziendali. La possibilità di intervenire per correggere e ottimizzare le procedure in funzione degli obiettivi di business, dell’effettiva domanda, dello stato di salute degli impianti e della previsione di stock migliora conseguentemente la qualità del lavoro dei collaboratori e l’efficacia di ciascun task, diminuendo anche l’impatto ambientale delle operazioni.

Dare vita a un vero ecosistema: i benefici dell’Industria 4.0

La progressiva digitalizzazione della catena del valore, inoltre, non consente solo di ottenere performance facilmente misurabili e maggiore efficienza dell’ecosistema, a tutto vantaggio di un planning sempre più accurato, ma permette anche all’organizzazione di costruire con partner, fornitori e clienti relazioni basate sulla cooperazione e sul mutuo beneficio.

La condivisione di insight e informazioni rilevanti per l’intera filiera, infatti, aiuta a sviluppare un ambiente aperto all’interno del quale opportunità e criticità possono essere colte e affrontate con un approccio collaborativo.

Lo scenario: il mercato delle soluzioni per la fabbrica digitale

Ma, come accennato, nonostante i molti plus, la diffusione delle soluzioni per la fabbrica digitale in Italia è ancora a macchia di leopardo. Il mercato nazionale dell’Industria 4.0, nel complesso, vale 4,1 miliardi di euro. Il dato, elaborato dall’Osservatorio Transizione Industria 4.0 della School of Management del Politecnico di Milano, si riferisce al 2020, l’anno della pandemia e dei lockdown, che hanno rallentato la crescita del giro d’affari rispetto alle previsioni. Se prima del Covid gli analisti avevano stimato un incremento del 20%, il fatturato generato dalla vendita di servizi e tecnologie per lo smart manufacturing ha invece fatto segnare un +8%, performance comunque positiva se si considera che la prima fase dell’emergenza pandemica aveva indotto a ipotizzare addirittura un calo del 5% rispetto all’anno precedente.

Secondo l’Osservatorio, la spesa delle imprese manifatturiere si è concentrata soprattutto (60% degli investimenti per un valore di 2,4 miliardi di euro) in progetti Industrial Internet of Things per la connettività e l’acquisizione di dati, oltre che nelle piattaforme di Industrial Analytics, (685 milioni di euro, circa il 17% dell’intero mercato). Il resto della spesa è ripartito fra Cloud Manufacturing (8%), servizi di consulenza e formazione (7%), Advanced Automation (5%), Additive Manufacturing (2%) e Advanced Human Machine Interface (1%).

L’anno in corso dovrebbe registrare un boom delle iniziative 4.0 grazie ai contributi del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza: nel complesso, i fondi governativi a disposizione per la digitalizzazione delle imprese ammonteranno infatti a 28,3 miliardi. Il PNRR inoltre prevede risorse da destinare all’Internet of Things pari a 29,78 miliardi di euro. Di questi, 14 miliardi sono dedicati espressamente alla smart factory.

Come funziona una fabbrica digitale? Il ruolo dell’IoT

L’IoT, del resto, gioca un ruolo determinante nella creazione di una fabbrica digitale. Sono gli oggetti connessi – macchinari, veicoli e prodotti stessi – a generare i dati che, una volta analizzati, consentono all’organizzazione di comprendere a fondo il funzionamento dei processi e le effettive prestazioni dell’impianto. Nella raccolta, nell’analisi e nella condivisione degli input, gli operatori che lavorano in una smart factory sfruttano piattaforme digitali e dashboard unificate sia per monitorare in tempo reale l’andamento delle commesse, sia per mettere a punto modelli predittivi e interventi di fine tuning per rendere la catena produttiva e la logistica sempre più resilienti e reattive.

Big data analytics: il fattore di successo della fabbrica intelligente

L’IoT, di fatto, sarebbe una tecnologia inerte se non ci fossero i Big data analytics. I dati raccolti lungo i processi di produzione vanno infatti messi a fattor comune con input provenienti dall’esterno e con record storici e serie statistiche per sviluppare l’intelligenza necessaria a individuare colli di bottiglia e potenziali criticità nel momento stesso in cui si verificano eventi avversi.

Man mano che aumentano i volumi delle informazioni “digerite” dal sistema, si affina la capacità delle piattaforme analitiche di correlare cause ed effetti, e l’organizzazione è in grado di prevedere con sempre maggiore accuratezza l’evoluzione degli scenari operativi. La possibilità di arricchire il proprio patrimonio informativo con dataset acquistabili da provider specializzati o con i feedback ricevuti da fornitori, partner e clienti non fa che ampliare ulteriormente l’orizzonte di business rispetto al quale l’azienda può orientare tattiche e strategie.

Esempi di applicazione della smart factory: la predictive maintenance

Una delle applicazioni più interessanti tra quelle che si possono abilitare in una fabbrica digitale è senz’altro la predictive maintenance. Lo studio dei dati generati dai sensori applicati ai macchinari non svela soltanto il loro livello prestazionale, ma fornisce anche indicazioni precise sull’usura delle specifiche componenti e della soglia di tolleranza che l’impianto ha prima del verificarsi di un eventuale disservizio. In questo modo si può intervenire tempestivamente e solo quando davvero necessario, generando risparmi rispetto ai tradizionali programmi di manutenzione periodica e limitando i tempi dei fermi macchina.

Asset tracking: le tecnologie di automazione al servizio della fabbrica digitale

Allo stesso modo, monitorando la gli spostamenti di oggetti e veicoli connessi è possibile ottimizzare le operazioni di gestione delle merci e potenziare le attività di magazzino, a tutto vantaggio dell’efficienza della catena logistica e della prontezza di risposta dei processi produttivi. Dotare ogni oggetto di una precisa “identità digitale”, che garantisca cioè il riconoscimento univoco e la localizzazione degli asset durante ogni fase del processo produttivo, vuol dire anche porre le basi per avviare in fabbrica iniziative di robotic process automation: opportunamente addestrate, le macchine possono riconoscere merci e percorsi, gestendo senza l’intervento umano e in totale sicurezza operazioni di carico, scarico e stivaggio.

Così le soluzioni Industria 4.0 abilitano la fabbrica intelligente (e sostenibile)

Ultimo, ma non per importanza, il tema del monitoraggio dei consumi energetici. In un mondo sempre più attento all’impatto che le attività produttive generano su ambiente e comunità, misurare la propria impronta e individuare margini di miglioramento costituisce un elemento di vantaggio competitivo per qualsiasi impresa manifatturiera, oltre che un’opportunità di risparmio su una voce di costo destinata purtroppo a crescere rapidamente.

Anche questo significa dare vita a una fabbrica digitale: le soluzioni di smart metering coniugano ancora una volta oggetti connessi e piattaforme analitiche per aiutare l’organizzazione a individuare sprechi e possibili ottimizzazioni e a elaborare strategie di efficientamento energetico di lungo termine.

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Domenico Aliperto

Nato ad Aversa, studia a Milano, dove si laurea in Relazioni Pubbliche all’università IULM e comincia il percorso che lo porterà a diventare giornalista. Per i portali del gruppo Digital360 segue i temi dell’economia digitale e dell’innovazione tecnologica, viaggia, scrive e all'occorrenza fotografa. In passato ha collaborato con diversi quotidiani e magazine. Da sempre appassionato di narrativa e poesia, nel 2016 apre il blog Librimprobabili.com e nel 2017 pubblica con l'editore Biancaevolta il romanzo storico Non Conquistammo Che Sabbia.

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